Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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CAPÍTULO 8
formación de energía en diferentes formas. Por ejemplo, todas las personas
que hacen dietas basan su estilo de vida en el principio de la conservación de
energía. Aunque se comprenden con rapidez los aspectos de la primera ley de la
termodinámica y sean fácilmente aceptados por la mayoría de las personas, no
hay un conocimiento generalizado sobre la segunda ley de la termodinámica,
y de hecho no son del todo apreciados los aspectos de ésta incluso por las
personas que poseen fundamentos técnicos. Esto ocasiona que algunos estudiantes
vean la segunda ley como algo que es de interés teórico en lugar de
una importante y práctica herramienta de ingeniería. Como resultado, los estudiantes
muestran poco interés en el estudio detallado de la segunda ley de la
termodinámica, lo cual es desafortunado para ellos porque terminan con una
perspectiva unilateral acerca de la termodinámica y carecen de la visión completa
y equilibrada sobre la misma.
Muchos sucesos ordinarios que pasan inadvertidos pueden servir como
excelentes vehículos para comunicar conceptos importantes de la termodinámica.
Se intenta demostrar la relevancia de los conceptos de la segunda
ley como exergía, trabajo reversible, irreversibilidad y la eficiencia según la
segunda ley en diversos aspectos de la vida diaria mediante ejemplos con los
que incluso las personas sin fundamentos técnicos pueden identificarse. La
esperanza es que se refuerce la comprensión y apreciación de la segunda ley
y que se motive para usarla más frecuentemente tanto en áreas técnicas como
no técnicas. Al lector crítico se le recuerda que los conceptos presentados posteriormente
son moderados y difíciles de cuantificar, y que se incluyen aquí
para estimular el interés en el estudio de la segunda ley de la termodinámica y
reforzar la comprensión y apreciación acerca de esta ley.
Los conceptos de la segunda ley se usan implícitamente en varios aspectos
de la vida diaria, y muchas personas exitosas parecen hacer uso extenso
de éstos aun sin comprenderlos. Además, hay un creciente reconocimiento de
que la calidad juega un papel tan importante como la cantidad en las actividades
diarias ordinarias. El siguiente párrafo apareció en un artículo de la Reno
Gazette-Journal, el 3 de marzo de 1991:
El Dr. Held se considera un sobreviviente de la conspiración del tictac.
Aproximadamente hace cuatro años, en una fecha cercana a su cumpleaños
número 40, él trabajaba tarde con jornadas de 21 horas diarias, laborando
fuera, cuidando de sus tres niños y practicando deportes. Dormía aproximadamente
entre cuatro y cinco horas durante la noche. . .
“Actualmente me voy a la cama a las 9:30 y me levanto a las 6”, afirma
Held. “Hago el doble de lo que antes solía hacer. No tengo que hacer las
cosas dos veces o leer tres veces algo antes de entenderlo.”
Esta declaración tiene una fuerte relevancia en el análisis de la segunda ley, ya
que indica que el problema no es cuánto tiempo tenemos (primera ley), sino
más bien qué tan eficazmente lo usamos (segunda ley). Que una persona consiga
hacer más en menos tiempo no es diferente que un automóvil recorra más
kilómetros con menos combustible.
En la termodinámica, el trabajo reversible para un proceso es definido como
la salida máxima de trabajo útil (o la entrada mínima de trabajo) para ese proceso.
Esto significa el trabajo útil que un sistema puede entregar (o consumir)
durante un proceso entre dos estados especificados si ese proceso se
ejecuta en una manera reversible (perfecta). La diferencia entre los trabajos
reversible y útil real se debe a las imperfecciones, tal diferencia se denomina
irreversibilidad (el potencial de trabajo desperdiciado). Para el caso especial
del estado final correspondiente al estado muerto o al de los alrededores,
el trabajo reversible se vuelve un máximo y se llama exergía del sistema en
el estado inicial. La irreversibilidad para un proceso reversible o perfecto es cero.